12月,2021華為智能汽車解決方案生態論壇在線上隆重召開,論壇以“聚享生態 合創未來”為主題,匯聚汽車產業生態圈多方伙伴,圍繞推動智能網聯汽車產業展開了精彩的思想碰撞。華為始終堅持“平臺+生態”的戰略,致力于把數字世界帶入每一輛車,真誠攜手產業伙伴共同推進智能網聯汽車的發展。
在下午的“對話車云”專題中,華為智能車云的三位專家分享了華為車聯網領域拉動智能網聯汽車發展的“三駕馬車”——OTA、VHR、以及三電云服務。
以下是發言全文
OTA云服務:
助力汽車智能體驗時代加速到來
隨著新能源汽車快速規模發展,在智能化、網聯化趨勢下,軟件定義汽車已成為行業共識,OTA成為軟件定義汽車的核心助力。華為發布OTA 3.0整車級升級方案,可提供整車級、安全可靠零變磚、體驗佳的升級體驗。
配備OTA的車型具備的四大優勢
縮短上市周期:硬件預埋交付,后續持續迭代軟件,顛覆了傳統模式下軟硬件同步交付模式,車輛上市周期大幅縮短。
產品演進帶來用戶體驗提升:相比于傳統車型,通過OTA用戶可持續獲得新功能體驗,包括智能駕駛、智能車控、動力優化等多個域,為車主帶來更多智能體驗,同時提升用戶粘性。
為售后服務帶來巨大優勢:有了OTA能力,可以通過遠程升級解決大量原有需要到4S店才能修復的軟件問題,大幅降低售后運維成本。
帶來新商業模式:相對于原有一次性銷售的傳統商業模式,用戶購車后可以付費獲取新的軟件功能特性,以及軟件帶來硬件的升級等,為車企帶來持續的增量收益。
OTA發展經歷三個階段,從市場上來看,目前絕大部分新勢力ICV已率先進入OTA 3.0階段,并在ADAS/ADS、車控域、座艙域、動力域等保持較高的迭代速度。OTA3.0需要關注的三大核心問題:整車版本管理和質量看護、OTA安全可靠,以及用戶體驗。
第一階段:近端刷寫。車主把車開到4S店,通過近端診斷儀進行軟件更新。早在21世紀初,有外資車企首次探索遠程升級Tbox應用,但也僅限于一些網聯基礎服務,諸如道路救援、ecall、遠程查詢服務。
第二階段:零部件OTA升級。這期間的升級形態主要是單部件或者少量部件組合的升級。在網聯基礎服務和座艙娛樂類應用升級之外,逐步開放了一些CAN總線的ECU FOTA,由于這些ECU安全敏感度高,OTA安全問題首次被關注。
第三階段:整車級升級。這是面向整車智能化體驗的一次升級革命,受益于4G/5G網絡的發展,以及整車智能件的發展,整車級應用如智能駕駛、場景化遠程控車等功能包含了跨域多ECU協同工作,因此整車升級成為OTA必備場景,同時要求OTA系統支持從研發到商用全流程、全場景的升級能力。
OTA3.0需要關注的三大核心問題:整車版本管理是一個系統化問題,如何保障整車各部件版本的兼容性和一致性。當前整車軟件代碼行數達到億級,多部件協同復雜度高。售后車輛五花八門的零件版本組合導致千車千面,如何保障整車各部件版本的兼容性、一致性,如何保障版本質量、預防bug,尤其是影響駕駛安全的bug,工程浩大。以20個零部件組合為例,整車生命周期中,功能和問題導致的變更產生的版本的數量可能達到上千個之多。在整車智能體驗時代,OTA越來越普及,高效的版本管理成為關鍵挑戰,能夠提供有效的軟件版本管理的能力的OTA平臺更有優勢。
智駕、車控、動力域升級成為常態,如何保障整車OTA下的安全可靠顯得極其關鍵。OTA升級導致變磚將觸碰用戶的體驗紅線,業界因變磚導致投訴甚至輿情的案例也層出不窮。華為針對OTA導致變磚進行了系統化的分析,整車升級過程控制漏洞、核心部件不可用、遠程修復缺失、軟件bug成為變磚的最大誘因。如何在設計階段預判所有可能導致升級變磚的故障,是個系統化的問題,需要針對所有場景下的潛在故障進行分析和模擬,并針對性制定衰減措施進行預防。華為手機在多年前就支持了OTA,針對手機OTA故障進行了系統性的故障失效模式分析,也保障了數十億次的可靠的升級,經驗值得借鑒。
和手機升級類似,在OTA過程中同樣面臨流量消耗、升級時長、操作交互等用戶體驗問題。
華為提出OTA作為核心服務,在OTA3.0時代需要具備三大能力:打通全流程、覆蓋全場景、安全可靠零變磚:
打通研發到商用全流程(包括管理動作和升級執行)。覆蓋全升級場景,提供靈活的場景組合,在任何實際場景中都能升級。重點構建和夯實安全可靠能力,提供高可靠、零變磚,打通云、管、端軟件安全防護,同時針對軟件質量看護,提供有效的管理措施,保障版本質量和一致性。
華為OTA云服務可提供整車級、安全可靠、體驗佳的升級體驗
華為的OTA解決方案是面向華為HI汽車解決方案打造的一款整車級遠程升級服務。天然適配HI解決方案升級,可覆蓋智能駕駛、智能座艙、智能電動、智能網聯、智能車控等45+零部件;同時華為提供的開放式車端升級服務架構,支持車企自有件及三方件的升級,可以支持車企企標零部件刷寫規范;在應用層面支持包括ADAS/ADS應用、算法、鴻蒙OS、鴻蒙原生應用的升級能力。
同時,華為構建了安全、性能以及交互并重的用戶升級體驗:
基于多年ICT軟件管理經驗,提供One-Track的整車級版本管理體系,實現了OTA時代千車一面,版本單線演進,大幅降低復雜軟件組合的管理效率。
基于安全可靠性設計優秀實踐DFEMA體系,識別分析2000+故障并全面進行故障衰減措施,實現車規級OTA安全可靠和零變磚的目標。
依托華為云2000+ CDN,動態調度、源站分流,實現安全可靠的高速下載能力。支持并行差分安裝、多域并行升級能力,將整車級升級縮短至25分鐘以內。
依托多年消費者業務經驗,華為提供車機、手機的多端友好協同交互操作界面,方便用戶在不同場景下進行升級。
在智能汽車時代,各個車企持續不斷的發展軟件生態、構建和優化軟件管理流程、對車輛升級可靠性有著專業的見解和思考,也積累了豐富的經驗。華為提供的是OTA服務平臺,希望與各個車企、生態伙伴一起在OTA軟件生態、管理流程、可靠性、運營運維等各方面持續探索,共筑競爭力領先的OTA服務。
VHR:
數據驅動智能網聯汽車用戶體驗和價值提升
智能網聯汽車的快速發展,為人與車的聯結與體驗帶來的兩個變化:
為車輛運維帶來新的便利。以前汽車發生故障或者狀態不正常,消費者都是要去維修中心進行檢查,現在有了這些大量的數據,主機廠就可以實時的,甚至在故障還處于萌芽階段,就提前預警,主動對客戶進行關懷。也可以對一些常見問題提前構建預案,對備件進行較為準確的配比模型預測,大大提升車輛運維效率。
催生更多的衍生服務。通過挖掘數據的價值,為用戶提供更好的服務,為車企帶來更多的收益。
同時隨著車輛智能化的發展,各個車身部件的數字化比例都在不斷提升:車輛的軟件代碼的量級在不斷提升,現在軟件代碼的量已經是十年前的10倍,未來汽車上的軟件代碼量將進一步提升到3-5億行。車輛各個系統和部件每天都在上報各種狀態信號、日志、告警,目前單車的數據量已經在150-200M每天的量級,未來隨著采樣頻率的提升和部件復雜程度的增加,還會進一步提升。
華為參考ICT行業的經驗,提出了VHR的理念,VHR代表的含義是Vehicle History Record,是一種基于數據驅動的全生命周期的概念,目的是在大量數據的基礎上,實現車輛的可視、可維、用戶關懷、高效運營等,這些工作在未來會大大提升車主的用車感受及用戶粘性,同時也為車企帶來重要的價值和收益。
VHR涵蓋了從數據采集、數據治理、數據分析、車輛狀態可視、車輛故障診斷、趨勢分析、預測、改進等多個環節,是一個從車輛來,到車輛去的閉環體系。
未來,基于VHR的應用場景會非常多,先簡單分享五個主要場景:
場景一:車輛數字孿生
通過數字孿生實現車輛核心域及核心部件可視,比如動力域的電機、電池,底盤域的數字底盤,自動駕駛或高級別輔助駕駛的傳感器(雷達、攝像頭等)、車載智能駕駛計算平臺,還有智能座艙等,特別是對于生命安全特別重要的部件系統,能夠實時的知道這些部件的運行狀態、關鍵參數及指標,這對于智能汽車的產品改進、缺陷發現、性能提升、故障定界定位等都是非常關鍵的基礎能力。數字孿生,絕對不是一個簡單的透視圖片,對每一個域、每一個系統的關鍵的結構、性能參數的深刻理解,才能構建起真正有效的數字孿生系統。而且這個系統,對于平臺的大數據和AI能力都有很高的要求。
場景二:遠程診斷
傳統的汽車故障處理方式是去維修中心進行處理,對于傳統汽車,這種模式也沒有太大問題,但是智能汽車有幾個核心變化,一個是動力系統由燃油機變成了動力電池和電機,動力電池在故障和性能方面有一個隨著時間變化而不斷變化的過程,因此長期對其進行監控和提前發現潛在風險是非常必要的(這將會在下文的三電云服務中具體提及)。
另一個變化是,未來在智能駕駛和高級別輔助駕駛場景下,可靠性的要求會非常高,對系統核心部件進行故障的預測和遠程診斷就變得非常重要。
因此,從整車、域、部件的維度,把診斷也分為三個層次,華為根據行業專家及主機廠的意見,提煉了一些核心場景,比如車輛趴窩、熱失控、碰撞、OTA升級失敗、制動力不足等場景,通過構建故障樹或AI學習,針對性構建遠程診斷的能力。
場景三:智能值守
相信大家都有過這種經歷,當你對自己購買的商品或服務有疑問的時候,以前是打客服電話,現在大部分會用Web或者APP中的在線客服,如果客服反復詢問一些基本信息和情況,還有當客服A轉給客服B處理的時候,你可能會因不斷重復描述問題和基本信息而感到不滿,并降低你的服務體驗。因此,用戶服務中心里一些基本能力的構建是非常重要的,比如車輛基本信息、車輛下線后的過往維修保養的歷史情況、車輛狀態、一些基本問題的解決建議等,這對于提升車主的感知非常關鍵。通過VHR可以做到比車主更了解車,通過智能值守時刻為用戶保駕護航,這樣用戶粘性會大大增強,在產品力同等的情況下,用戶肯定會對這樣的服務感受留下深刻映像。
場景四:質量預測
我國汽車召回制度在提升企業產品質量,保障消費者權益方面發揮了越來越重要的作用。對于車企來說,能夠盡快識別潛在風險和缺陷,將大幅降低質量成本,提升產品和服務質量,保護品牌價值方面發揮重要作用。因此,打通從產線(十月懷胎)、車輛使用過程(成長)、車輛退市整個生命周期中的數據,并且基于這些長期的數據,構建質量分析和預測的模型,將是一個長期且很有價值的工作。
據數據顯示,2020年中國汽車召回199次,涉及車輛678.2萬輛,其中新能源汽車召回45次,涉及車輛35.7萬輛,只要改進一點點,將會帶來非常大的收益。
場景五:車輛畫像
通過集成對接MES、DMS、CRM 、Warranty、營銷系統、OTA等業務系統,構建領域模型,并對數據進行挖掘和關聯分析形成用戶標簽,通過用戶畫像,實現更為直接的業務創新和數據變現。常見的4個應用方向:
用戶與業務分析:構建多維度用戶分析模型,通過用戶標簽區分客戶群,支持市場活動、用戶經營等。
產品改進:挖掘共性用戶需求和偏好,優化產品和服務的體驗設計。
個性化服務: 基于用戶興趣愛好,偏好等信息,提供個性化體驗和服務,比如OTA 最佳推送時間,推送頻率,最新的特性也可以精準推送到喜歡嘗鮮的用戶群體中,也可以基于車輛狀態和駕駛行為,提供個性化保養方案。
精準營銷:基于用戶畫像,結合內容相似和用戶相似分析,進行精準內容推薦,對于車機的原生應用,可基于用戶標簽,推薦豐富應用,提升用戶體驗。
為了提升檢測的效率和及時性,構建基于聯邦自學習的故障檢測方式就顯得非常重要。當前智能汽車新增很多ECU控制器和設備,數據量很大,云端基于數據構建的模型,如果僅僅依靠云端進行監測,在部分場景下就會存在監測不及時的問題,比如網絡不好、時延較高,甚至沒有網絡的情況,因此端云協同是非常重要的選擇。
云側異構計算資源支撐模型訓練計算,充分融合NPU、GPU、CPU能力,在底層實現異構計算資源融合應用調度,提升模型訓練、執行效率。
敏感個人數據端側訓練(隱私保護),多用戶特征參數云端共享支持聯合學習(模型精度),并通過差分隱私方式增加噪聲數據,提升安全性。
利用端側的VDC,CDC,MDC等高算力部件,在端側匯聚異常檢測模型做異常檢測,進行快速推理,結合云端大數據模型和供應商提供數據補充,完善故障標簽, 提高問題識別精確性和實時性等。
基于數據的VHR體系需要整個行業一起來打造,包括車端能力、云端能力、上層的場景等等。一方面,不斷提升車主的用車體驗,真正享受到智能汽車帶來的價值。另一方面,也能夠為車企創造更多的價值和收益,實現雙贏。華為希望能夠在這個體系里面,貢獻自己的力量,在數據平臺、AI能力上發揮優勢,結合行業上各位領導和專家的領域知識和場景的深刻洞見,共同來做好VHR系統。
三電云服務:
為新能源汽車電池安全保駕護航
受國家政策等因素驅動,當今汽車電動化勢不可擋。2021年截至7月份,全國新能源汽車銷售突破122.9萬輛,同比增長達210.2%。新能源汽車發展迅猛,但目前新能源汽車自燃事件仍未得到有效控制,2020年全年一共報道了124起事故,截至2021年9月,被媒體曝光的燒車事故達224起,消費者也開始從里程焦慮轉向安全顧慮。
結合電化學機理和機器學習,構建精準熱失控預警模型
引發電動汽車熱失控事故的原因多且復雜:由電芯制程缺陷、電濫用、熱濫用、機械濫用等導致的內短路引發局部產熱,以及過充、低溫充電、快充等場景引起的大量析鋰導致熱穩定性降低,都有可能引發熱失控。其中,內短路引發熱失控的安全邊界是動態變化的,內短路是否導致熱失控需要更多的判斷因素,比如短路類型、短路內阻、SOC等。因此,華為基于電化學機理,并結合機器學習技術,構建了更復雜的關系模型,實現新能源汽車動力電池安全的精準預警。
華為三電云服務圍繞新能源汽車電池安全和壽命管理構建了八大應用
基于華為VHR數據服務底座和電池包仿真系統,構建了面向動力電池的八大應用,包括動力電池熱失控預警、電池故障檢測、電池健康度SOH評估、電池剩余壽命RUL預測等應用,為新能源汽車保駕護航。
在電池安全預警方面,動力電池故障檢測、熱失控預警等可以達到80%以上的查全率,并保障誤報率在較低的區間。在電池健康度評估(SOH)方面,華為基于云端構建的SOH預測模型,可以實現全壽命周期估計誤差小于3%、剩余循環Cycle預測誤差小于10%,并能基于云端電池全生命周期數據,實現電池問題100%可追溯。
要解決樣本數據缺乏和模型遷移問題華為通過動力電池半實物仿真系統進行海量樣本數據構建,結合實車樣本數據分析,有效克服樣本數據少的問題。目前華為已經構建覆蓋三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池的故障樣本數據,并構建了15+動力電池熱失控特征工程庫。
華為采用域自適應算法,進行算法模型的遷移。保障算法模型從仿真環境遷移到實車時,或者在不同的材料體系和配方中進行遷移,算法準確率依舊穩定。
車聯網是華為ICT領域與汽車行業碰撞最早的業務領域,從車輛的連接,到基于車輛數字化與用戶體驗的創新,華為在不斷探索。OTA、VHR、三電是助力智能網聯汽車快速發展中不可或缺的三大車聯網業務能力。基于在云計算、大數據、AI等領域的積累,華為提供靈活按需、模塊化的云服務,持續迭代能力與開放的平臺,期待與車企與合作伙伴一起,開放共贏、協作創新,為智能網聯汽車的快速發展保駕助力。
原文標題:“三駕馬車”,華為發布三大車聯網云服務
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